الطول الموجي للضوء المرئي هو عبارة عن المسافة الواقعة بين انضغاطين متتاليين أو تخلخلين متتاليين وذلك لأن الضوء من الموجات الكهرومغناطيسية الطولية التي تهتز موجاته بسرعة كبيرة للغاية في اتجاه واحد خلال الحركة وتتكون الموجة من تضاغطات وتخلخات. يبلغ الطول الموجي للضوء المرئي حوالي الطول الموجي للضوء صغير للغاية ولا يظهر في الطيف الإشعاعي بسبب صغره ولذلك فإنه يقاس بوحدة النانومتر. وهي تمثل جزء من بليون جزء من المتر. لذلك فإننا نجد أن الطول الموجي للضوء الأخضر حوالي 500 نانو متر ويكون تردد الموجه في هذه الحالة حوالي 600 تريليون هيرتز. ويبلغ الطول الموجي للضوء المرئي حوالي 400 إلى 700 نانومتر، والضوء المرئي الذي نراه ليس لون واحد فقط، ولكنه مكون من عدة ألوان وعددها سبع. ويمكن التأكد من ذلك الأمر ورؤية السبعة ألوان بوضوح من خلال منشور تحليل الضوء الأبيض. الطول الموجي للضوء المرئي قانون الطول الموجي والطول الموجي يمكن تعريفه بأنه المسافة بين قاعين متتاليين أو قمتين متتاليتين في الموجة الواحدة عند حدوث أي حركة أو اضطراب ويرمز له بالرمز λ. الطول الموجي يساوي خارج قسمة سرعة الموجة على ترددها ويتم قياسه بوحدة المتر والسنتيمتر أما عن القانون الخاص به فإنه كالتالي: λ=h/v حيث أن λ: الطول الموجيّ ووحدة قياسه هي المتر أو السنتيمتر.
c: التردد ووحدة قياسها هيرتز. v: سرعة الضوء ووحدة قياسها متر على الثانية. يبلغ الطول الموجي للضوء المرئي حوالي ملم تردد الضوء المرئي يبلغ حوالي 500 تيرا هيرتز والطول الموجي لها يتراوح بين 400 إلى 750 نانو متر والنانو متر يساوى 10 -9 متر. كم يبلغ الطول الموجي للضوء المرئي حوالي وكما وضحنا في السابق أن الطول الموجي للضوء المرئي صغير جدا، وعلى الرغم من أن الضوء المرئي الذي نراه بأعيننا هو حزمة من 7 ألوان مختلفة مثل الوان الطيف بالترتيب إلا أنه الطول الموجي لها ينحصر طوله بين 400 إلى 400 نانومتر وهو جزء من بليون من المتر. النظرية الجسيمية للضوء صاحب هذه النظرية هو العالم نيوتن حيث ان نيوتين اعتبر في نظريته أن الضوء عبارة عن جسيميات. وتوضح النظرية الجسيمية للضوء العديد من المعلومات. حيث أنها توضح إمكانية استخدام الضوء في تطبيقات عديدة لتوفير الطاقة للمركبات الفضائية التي يتم توجيهها نحو النجوم. من خلال استخدام أشرعة ضخمة لتجميع ضوء الشمس. وعندما تصطدم ملايين الفوتونات الضوئية بالشرعة فإن المركبة تتحرك في مسارها. حاصل ضرب التردد في الطول الموج ومن خلال قانون الطول الموجي فإن حاصل ضرب التردد في الطول الموج يساوي سرعة تحرك الموجة ويتم قياسها بوحدة متر على الثانية.
ثمة كمية أخرى يمكننا الاستفادة منها، وهي سرعة الموجة. عندما نتحدث عن سرعة الموجة، فإننا نعني السرعة التي ينتقل أو ينتشر بها جزء معين من الموجة. لاحظ هنا أن الطاقة، أو الاضطراب الناتج عن الموجة، هو الذي يتحرك، وليس المادة نفسها. يمكننا حساب السرعة، 𝑠 ، للموجة بمعلومية التردد، 𝑓 ، والطول الموجي، 𝜆 ، من خلال المعادلة: 𝑠 = 𝑓 𝜆. إذا نظرنا إلى وحدة قياس كل من 𝑓 ، 𝜆 من تعريفي التردد والطول الموجي، نجد أن: [ 𝑠] = ×. ﻋ ﺪ د ا ﻟ ﺪ و ر ا ت ا ﻟ ﺰ ﻣ ﻦ ا ﻟ ﻤ ﺴ ﺎ ﻓ ﺔ ﻋ ﺪ د ا ﻟ ﺪ و ر ا ت عدد الدورات موجود لدينا في البسط والمقام؛ ومن ثَمَّ يمكننا حذفهما معًا، فنحصل على: [ 𝑠] =, ا ﻟ ﻤ ﺴ ﺎ ﻓ ﺔ ا ﻟ ﺰ ﻣ ﻦ وهو ما يعطينا وحدة القياس المعتادة للسرعة. إذا كان لدينا طول موجي مقيس بوحدة ال متر وتردد مقيس بوحدة ال Hz (والتي تكافئ 1 s)، فستكون وحدة قياس السرعة: متر لكل ثانية ( m/s). ولكي نرى ذلك عمليًّا، سنختتم الشارح ببعض الأمثلة على استخدام هذه المعادلة. مثال ٣: حساب سرعة الموجة موجة صوتية في جسمٍ مُعيَّن تردُّدها: 260 Hz ، وطولها الموجي: 2. 5 m. بأيِّ سرعة تنتشر هذه الموجة الصوتية في ذلك الجسم، لأقرب متر لكل ثانية ؟ الحل في هذا المثال، سنتناول موجة صوتية.
نعلم من معطيات السؤال كل من التردد 𝑓 = 2 6 0 H z ، والطول الموجي 2. 5 m ، وعلينا أن نحسب سرعة الموجة. تذكر أن سرعة الموجة، 𝑠 ، ترتبط بالتردد والطول الموجي من خلال المعادلة: 𝑠 = 𝑓 𝜆. بالتعويض بالأعداد لدينا، نحصل على: 𝑠 = 𝑓 𝜆 = 2 6 0 × 2. 5 = 6 5 0 /. H z m m s ومن ثَمَّ، نستنتج أن الموجة الصوتية تنتشر بسرعة: 650 m/s. مثال ٤: حساب تردد الموجة يمتد رصيف بحري من الشريط الساحلي إلى البحر مسافة: 180 m. تتحرك الأمواج مرورًا بالرصيف البحري عندما تتجه من البحر إلى الشاطئ. تبلغ المسافة بين قمم الأمواج 15 m ، وتنتقل قمم الأمواج من نهاية الرصيف البحري إلى الشاطئ في غضون 24 ثانية. ما تردد الأمواج؟ الحل يتناول هذا المثال موجات الماء. علمنا من المعطيات أن المسافة بين قمم الأمواج 15 m. هذه هي المسافة بين النقاط المتتالية التي تكون فيها الموجة في الطور نفسه، وعليه فهي تساوي الطول الموجي. علمنا أيضًا أن الأمواج تقطع المسافة من طرف الرصيف البحري إلى الشاطئ، والتي تساوي: 180 m خلال زمن مقداره 24 s. بناءً على ذلك، يمكننا حساب سرعة الأمواج على الصورة: ا ﻟ ﺴ ﺮ ﻋ ﺔ ا ﻟ ﻤ ﺴ ﺎ ﻓ ﺔ ا ﻟ ﺰ ﻣ ﻦ = = 1 8 0 2 4 = 7.
الصوت والضوء مثالان على انتقال الطاقة بواسطة نبضات دورية أو موجات. يحدد تواتر النبضات ، وهو عدد الموجات التي تحدث لكل وحدة زمنية - عادة في الثانية الواحدة - خصائص الطاقة المرسلة. على سبيل المثال ، الموجات الصوتية عالية التردد عالية النبرة ، وموجات الضوء عالية التردد نشطة في الجزء فوق البنفسجي من الطيف. من غير العملي حساب عدد الموجات الصوتية أو الموجات الضوئية التي تمر بنقطة كل ثانية ، ولكن يمكنك حساب التردد (المقاس بالهرتز ، أو الدورات في الثانية) إذا كنت تعرف معلمتين أخريين: طول الأمواج وسرعة انتقالها. يعد حساب سرعة الموجة والتردد والطول الموجي أمرًا أساسيًا للفيزياء الحديثة. صيغة سرعة الموجة صيغة سرعة الموجة الأساسية ، والتي يمكن إعادة ترتيبها لتناسب احتياجاتك ، هي ج = (λ) (ν) حيث c = هي سرعة الضوء ، أو 3. 0 × 10 8 م / ث ؛ λ (الحرف اليوناني lambda) هو الطول الموجي ، وغالبًا ما يعطى بمئات من النانومتر في طيف الضوء المرئي ؛ و ν (الحرف اليوناني nu) هو التردد ، مكتوبًا أيضًا f ويُعطى في دورات موجية في الثانية ، أو s -1. هذا يعني ذاك ν = ج / λ تحديد الطول الموجي للطاقة المرسلة. بالنسبة للضوء المرئي ، يحدد لون الضوء طول الموجة.
تعريف الطول الموجي تعريف الطول الموجي يمكن تعريف الطول الموجي باعتباره أنه هو المسافة التي تتواجد فيما بين قمتين أو قاع موجة متتالية، وهو ما يتم قياسه باتجاه الموجة، فهو المسافة التي تتواجد من قمة إلى أخرى، أو من قاع إلى آخر، لموجة والتي قد تكون إما موجة صوتية، أو موجة كهرومغناطيسية، أو غيرها من أنواع انواع الموجات، في حين أن القمة هي النقطة الأعلى في الموجة أما القاع فهو الأدنى، وذلك نتيجة لأن الطول الموجي هو ذاته المسافة / الطول، فهو ما يتم قياسه بوحدات أطوال والتي من أمثلتها النانومتر، الميلميتر، السنتيمتر، والأمتار، ما إلى نحو ذلك. وذلك فإن الطول الموجي يعرف بأنه المسافة الواقعة بين النقطتين المتناظرتين الخاصة بموجتين متتاليتين، وفي ذلك تشير (النقاط المتوافقة) إلى جسيمات أو نقطتين في المرحلة ذاتها، أي النقاط التي قد أكملت كسورًا متطابقة من حركتها الدورية، وغالباً ما يحدث في الموجات المستعرضة (الموجات ذات النقاط التي تتأرجح بزوايا قائمة في اتجاه تقدمها) وهو ما يشير إلى الفرق بين الموجات الطولية والمستعرضة. يتم قياس الطول الموجي من القمة إلى القمة كما يمكن قياسه من القاع إلى القاع؛ وذلك بالموجات الطولية (الموجات ذات النقاط التي تهتز في اتجاه تقدمها نفسه)، والتي يتم قياسها من الضغط حتى الانضغاط أو من الخلخلة حتى الخلخلة، وغالباً ما يشار إلى الطول الموجي بالحرف اليوناني لامدا (λ)؛ والتي تتساوى مع السرعة (v) لقطار الموجة بوسط مقسومًا على التردد الخاص به (f): λ = v / f. وفي مثال لتطبيق ذلك: إذا كانت سرعة الموجة 600 متر بالثانية الواحدة، وكان يقدر تردد الموجة بـ30 موجة بالثانية الواحدة، فسوف يكون الطول الموجي يساوي= 600/30= أي يكون الناتج عشرون متر.